[发明专利]一种有机水滑石及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及环境污染控制新材料的开发，尤其涉及一种有机化改性的水滑石及其制备方法。

背景技术：

层状双羟基复合金属氧化物（Layered Double Hydroxides，简称LDH），又称水滑石，是一类重要的无机功能材料。其独特的层状结构及层板元素和层间阴离子的可调变性受到人们的广泛关注，经离子交换向层间引入新的客体阴离子可使层状结构和组成产生相应的变化，因而可以制备一大类具有特殊性质的功能材料。水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。

水滑石化学结构通式为：[M²⁺_1-xM^3+x(OH)₂]^x+[(A^n-)_x/n·mH₂O]，其中M²⁺为Mg²⁺，Ni²⁺，Mn²⁺，Zn²⁺，Ca²⁺，Fe²⁺，Cu²⁺等二价金属阳离子；M³⁺为Al³⁺，Cr³⁺，Fe³⁺，Co³⁺等三价金属阳离子；A^n-为阴离子，如CO₃^2-，NO₃^-，Cl^-，OH^-，SO₄^2-，PO₄^3-，C₆H₄(COO)₂^2-等无机和有机离子以及络合离子，当层间无机阴离子不同，水滑石的层间距不同，同时在水滑石吸附污染物之后，层间距也会增大，以容纳更多的污染物。

因其具有层间阴离子可交换性、结构坍塌记忆效应、主层板可自组装性等特点，已广泛用于高分子复合材料、催化材料、环境治理等领域。当层间无机阴离子被有机阴离子取代后，层间由亲水性变为疏水性，对有机物的吸附由吸附作用为主变为以分配作用为主，吸附去除水中有机污染物的效率比原土高几十到几百倍。如SDS改性后的MgAl-LDH可有效地去除水体中三氯乙烯、四氯乙烯等（Zhao H,Nagy K.J.Colloid Interface Sci.,2004,274(2):613-624）。

发明内容：

本发明所要解决的问题是：现有技术中的有机水滑石对有机污染物吸附量较小，

为解决这一技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种有机水滑石，该有机水滑石为同时利用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂对水滑石进行改性而得到的。

作为优选：阴离子表面活性剂为中长链型的烷基碳数在8以上的烷基磺酸盐；

作为优选：非离子表面活性剂包括辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸脂和硬脂醇聚氧乙烯醚。

本发明还提供了一种上述有机水滑石的制备方法，该方法为利用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂对水滑石进行改性，具体操作为：

（1）将水滑石加入到阴离子表面活性剂溶液中，加热并搅拌；

作为优选：水滑石粒度为40~200目；

作为优选：水滑石的投加量为每毫升阴离子表面活性剂溶液中加0.2~0.6g水滑石；

作为优选：阴离子表面活性剂溶液浓度为0.2~0.5mmol/L；

作为优选：加热并搅拌为，在50～80℃的水浴下加热并搅拌2~8h；

（2）向步骤（1）得到的溶液中，加入非离子表面活性剂，加热并搅拌，将得到的产物过滤、洗涤、烘干，后经活化、研磨，得到阴-非离子表面活性剂改性制备的有机水滑石。

作为优选，非离子表面活性剂投加量为每克水滑石中加入0.1~0.3mmol非离子表面活性剂；

作为优选，加热并搅拌为，在50～80℃的水浴下加热并搅拌2~4h；

作为优选，活化操作为，在105~110℃下活化30min～5h；